リガンド

配位化学では、配位子は分子またはイオンであり、ルイス塩基として機能し、その電子密度を金属の空混成軌道に提供します。それらは金属と配位共有結合を形成します。配位子は、その密度、電荷、電界強度に基づいてさまざまなタイプに分類できます。それらは非常に重要であるため、配位化合物の磁気特性、形状、および色も決定します。 「リガンド」という言葉はラテン語に由来し、「結合する」という意味です。金属中心と結合し、配位化合物を形成します。

リガンドの意味

上記で指定した配位子は、金属イオンに電子密度を与えます。まさにこの定義によれば、配位子が孤立電子対または負電荷のいずれかを持たなければならないことは明らかです。これに基づいて、配位子には中性と陰イオンの 2 つのタイプがあります。

陰イオン配位子は、負電荷を帯びた配位子です。分子イオンまたは原子イオンのいずれかが存在する可能性があります。

• 原子陰イオンの例としては、ハロゲン化物イオン、酸化物、窒化物があります。

分子陰イオンは、複数の種類の元素で構成されています。

• 例としては、水酸化物、シアン化物、チオシアン化物、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩などがあります。

最も重要な陰イオン配位子のいくつかの電荷と名前を知ることは重要です。

中性配位子は、金属に供与できる孤立電子対を持っています。最も一般的な例は次のとおりです。

• 水 (H2O)
• アンモニア (NH3)
• カルボニル (CO)
• ニトロシル (NO)
• メチルアミン (CH3NH2)
• トリフェニルホスフィン (PPh3)

デンティシティ

配位子に関連する最も重要な概念の 1 つは、デンティシティです。密度は、リガンドに存在するドナー部位の数として定義されます。ハロゲン化物の例を見てみましょう。それらは17族元素の陰イオンです。 1 つのハロゲン化物イオンは、任意の金属と 1 つの方法でしか結合できません。

• シアン化物イオン (CN-) と比較してみましょう。 C と N の 2 つのドナー サイトがあります。配位子は、いずれかを介して金属と結合できます。

• シュウ酸イオン (C2O42-) の例を見てみましょう。同時に金属と結合して配位錯体を形成できる 2 つの酸素イオンがあります。

リガンドは、その密度に基づいて分類できます。

• 単座リガンド:リガンドにドナー部位/グループが 1 つしかない場合、単座と呼ばれます。例としては、Cl-、NH3 などがあります。

• 多座配位子:配位子が複数のドナー部位/基を持つ場合、多座配位子と呼ばれます。多座配位子はキレート効果を示します。さらに、ドナー サイトの数に基づいて、次のタイプに分類できます。

• 多座配位子:配位子が外部条件に応じて複数の歯列を示すことができる場合、それは多座配位子と呼ばれます。 EDTA (エチレンジアミン四酢酸) は、1 から 6 の範囲の異なる数の電子対を供与できる例です。 2 つの窒素または 4 つのアセテート基の酸素を介して金属中心と結合できます。

• アンビデンテート:複数のドナー部位を持つが、一度に結合に関与できるのはそのうちの 1 つだけであるリガンド。たとえば、SCN は硫黄中心と窒素中心から供与できるため、両座です。 NO2- は、酸素と窒素の中心から供与できるため、両座です。

ハプティシティ

配位子のハプティシティは、一連の連続した原子を介した金属中心との結合配位子として定義されます。複数の原子は、パイ結合相互作用を介して金属と調整できます。触覚性を示す配位子は、シクロペンタジエニルアニオン、ベンゼンなどで、ギリシャ記号の𝞰で表されます。特定のタイプの金属と配位する原子の数は、この記号の右上隅に書かれています。

たとえば、ベンゼンの2つの原子だけが金属に配位している場合、それは𝞰2-ベンゼンと呼ばれます. 4つの原子が配位している場合、𝞰4-ベンゼン.

このような配位化合物の例:フェロセン (鉄が 2 つのシクロペンタジエニル環で結合)、ニッケロセンなど。

結論

リガンドはルイス塩基であり、中心の金属イオンと結合して空軌道に電子密度を与えることができます。それらは、その歯質に基づいてさまざまなタイプに分類できます。それらは、単座、多座、両座、または多座である可能性があります。多座配位子は、配位錯体の安定性を高めるキレート効果を示します。

したがって、この化合物の実効原子番号は 36 であり、これはクリプトン (36) の原子番号と同じです。